头盆环牵引全脊柱截骨内固定治疗重度脊柱弯曲
【摘要】 ［目的］介绍头盆环牵引全脊柱截骨加内固定重度脊柱弯曲的手术方法，并185例重度脊柱弯曲的治疗结果。［方法］对重度脊柱侧弯患者，先用头盆环牵引，使重弯变为轻弯，以便置入器械的安装，再在头盆环牵引下进行截骨矫正畸形和内固定手术，术后继续配戴头盆环制动，术后第2 d即可下床站立活动，给护理工作带来极大方便。［结果］作者自1983～2003年，采用此法治疗重度脊柱侧弯185例，平均矫正率是70.32%。脊柱截骨断端能达到坚固的骨性融合，矫正率丢失平均在5°以内，术后晚期并发脱钩者4例，均经再次手术固定解决，对矫正效果无影响。1例术后1年并发感染，拆除置入器械后，伤口很快愈合，X线所见植骨愈合良好。1例并发神经根疼痛，而后逐渐减轻，所有病例未见脊髓损伤和神经系统并发症发生。［结论］头盆环牵引加全脊柱截骨是治疗重度脊柱侧弯的有效方法，对那些仅用单纯器械无法安装，置入困难的病例，经头盆环牵引后，内固定器械容易安装，再加上全脊柱截骨，能使弯曲的脊柱进一步伸直，减轻了内固定器械所承受的负荷力，避免了脱钩断棍的发生，为治疗重度脊柱侧弯的有效手段。
【关键词】 重度脊柱侧弯 头盆环牵引 全脊柱截骨术
Halo pelvic distraction in combination with total spine osteotomy and internal fixation for treatment of severe scoliosis
Abstract：［Objective］To report the records of 185 patients in whom severe scoliosis had been treated with preoperative halo?pelvic distraction and following total spine osteotomy and internal fixation.［Method］Preoperative halo?pelvic distraction was applied to all patients to reduce the severity of curvatures and make the following treatment possible.Then total spine osteotomy and internal fixation were performed to rectify the remained deformity of the spine.Halo?pelvic distraction was maintained during the operation and postoperatively to limit the mobilization of the patients.At one day after the operation,the patients were able to get out of bed,stand up and move around,making nursing care more convenient.［Result］Between 1983 and 2003,a total of 185 cases of severe scoliosis were treated by this approach and an average correction rate of 70.32% was achieved.Complete bone fusions were achieved at the cut ends of thc bone.The average loss of correction rate was less than 5 degrees.In the late stage of postoperative duration,rod release occurred in four cases and was resolved by second surgical intervention,showing no adverse effect on the clinical outcome.At one year postoperative infective complication occurred in one case and the patient fully recovered after the removal of the inserted device.X?ray examination confirmed good healing of the hone grafts.Root pain occurred in one case and the patient gradually recovered without any medical intervention.None of the rest patients had evidence of spinal cord or nervous system complications.［Conclusion］Halo?pelvic distraction instrumenation,in combination with total spine osteotomy,is an effective treatment modality for severe spinal curvatures.Halo?pelvic distraction can facilitate the operative procedure for those cases that can not be cured by application of single instrumentation or have difficulty in the insertion of the internal fixation device.The combined total spine osteotomy can further correct the spinal curves,reduce the burden of the fixafion device and avoid the occurrence of release or break down of the rods,eventually cure the severe scoliosis effectively.
Key words：severe scoliosis； halo?pelvic distraction; total spine osteotomy
1 临床资料
作者自1983～2003年，手术治疗脊柱弯曲1 632例，其中头盆环牵引全脊柱截骨加器械矫正术185例，男55例，女130例;年龄5～35岁，平均13岁。先天性者53例；特发性者60例；结核性者40例；脊柱侧凸矫正失败再次重建者22例；创伤性者10例。其中脊柱后凸40例；脊柱后侧凸130例；脊柱侧凸15例。术前平均弯度Cobb?s角92.5°，术后平均弯度Cobb?s角27.45°。头盆环牵引全脊柱截骨加器械矫正术185例，术后平均矫正率为70.32%。术后身高增加平均为6.9 cm。
2 手术方法
术前准备：头盆环牵引3～6周〔1～2〕（图1），在头盆环支撑下进行手术，令病人俯卧在手术床上，用填料垫实，使腹部空出不受挤压，这样能减少截骨部位松质骨窦的出血量，使手术容易进行。术中输血问题应该先慢后快，从开始切皮、剥离椎板暴露横突和肋骨直到切除横突、肋骨，这段时间出血量不太多，故输血速度不宜过快，最多输入400 ml血即可。从开始椎体截骨至推倒椎体后缘骨皮质，在这段时间，因松质骨窦的出血和硬膜外静脉丛的出血较多，应该加快输血速度，以免血容量减低发生低血容量休克。一般在局麻下手术时，病人的血压维持在较低于正常水平即可，平均术中输血在800～2 000ml，过早过快的输血反而会使松质骨窦的出血量加大，使手术难以进行。
图1a.采用头盆环牵引治疗重度脊柱侧弯的儿童病例；1b.轻便头盆环牵引装置的部件图：1.头环、螺钉；2.盆环、骨圆针；3.立柱；4.接头。轻便头盆环牵引装置，全套部件总重量不超过1 kg，乃由田慧中医师设计制造，适用于亚洲人的瘦小身材。（略）
2.1 手术器械及其使用方法
经后路一次性全脊柱截骨术的手术器械〔3、4〕包括：椎体剥离器、撬板、神经根牵开器，各种弯形椎体骨刀，椎体后缘剥离器，后缘骨刀，后缘铲刀，推倒刀和空心刮勺等共20把。
椎体剥离器主要用于在骨膜下剥离椎体的侧面和前外侧面，剥开后将撬板插入椎体与前纵韧带之间，以便暴露椎体进行椎体截骨术。神经根牵开器用于牵开自椎间孔内穿出的脊神经根，并具有压迫止血的作用。各种弯形的骨刀主要用于绕过硬膜管在椎体上进行楔形截骨。椎体后缘剥离器，后缘骨刀和推倒刀主要用于截除椎体后缘，靠近硬膜管的薄层骨片。用空心刮勺和取除钳将截下的骨块取除之。
2.2 麻醉
已往对脊柱弯曲手术多采用全麻，对脊髓功能的观察借助于唤醒试验或诱发电位监护，作者对185例后凸或后侧凸病例，一律采用局麻获得较好的麻醉效果，由于局麻药液中加有肾上腺素故术中出血量也较少，术后病人恢复顺利。更大的优越性是病人清醒，可随时询问病人两下肢的感觉运动情况，术中对脊髓的任何碰触或牵拉，病人都能及时向术者提示，这在全脊柱截骨术中是最可信的依据。麻醉药液的配制和应用：本组采用复方局部浸润麻醉剂，其中包含盐酸普鲁卡因2.5 g，盐酸利多卡因400 mg，盐酸布比卡因200 mg，杜冷丁100 mg，盐酸肾上腺素溶液（1∶1 000）0.5 ml，生理盐水加到1 000 ml。要求一次性将1 000 ml药液配好备用，不允许随用随配以免在药量比例上发生问题影响麻药效果或出现中毒现象。用法和用量：局部浸润麻醉时分次进行皮内、皮下、肌肉和神经根周围注射。成人量500～1 000 ml，8岁以内的小儿为成人药量的1/2，生理盐水加到1 000 ml,用量250～500 ml。
2.3 手术技术
经后路用特制的手术器械做全脊柱截骨，同时进行内固定和植骨融合术。作者主张在局麻下手术，因在局麻下做椎弓椎体环形截骨安全可靠，不易损伤脊髓神经，麻醉作用也较好，一般病人都能做到较好的配合，随时可以询问两下肢的感觉运动情况〔5～9〕。
（1）切口:沿棘突切口长约20～30 cm，在后凸顶点预计截骨部位，应广泛地向两侧剥离，暴露横突。切口的上下两端仅暴露椎板即可。
（2）椎弓截骨术：脊柱后凸顶点的椎板间有骨性融合者应直接做截骨术，无融合者应切除后凸顶点拟截骨的椎弓，暴露硬膜管和两侧椎弓根，并仔细探查有无脊髓纵裂存在。自椎弓根外缘平面截断和切除横突，沿椎弓根的外侧缘用椎体剥离器自骨膜下向前剥离至椎体的前外侧缘，推开骨膜和前纵韧带，放入撬板，暴露椎体侧面，准备下一步做椎体截骨术（图2）。
图2椎弓椎体截骨术（略）
（3）在做椎体截骨术之前，应先将上下端脊柱凹侧椎板上的分离钩安装好，并将椎板下穿钢丝和拧入弓根螺钉的工作做好，以免在椎体截骨完成之后，脊髓和硬膜管游离在截骨间隙之中，任何移位或牵伸力量均可引起脊髓损伤导致两下肢瘫痪。尤其是在头盆环下手术时应特别注意，由于截骨间隙增宽能使脊髓遭受过牵损伤，故应及时将已准备好的椎板下钢丝拉拢拧紧，防止脊髓的过牵现象发生。
（4）椎体截骨术：经后路绕过椎管进行椎体截骨术是本手术的关键步骤，椎体前软组织的出血因受撬板压迫而自止，不需要结扎肋间或腰动静脉。自上下椎间孔内穿出的脊神经根用特制的神经根拉钩牵开，暴露清楚后开始进行椎体截骨，保留椎体后缘骨皮质，避免引起硬膜外静脉丛的出血，对椎体内松质骨窦的出血，可用骨蜡涂抹止血，椎体截骨大部完成后（图3），用明胶海棉填塞，纱布条压迫止血，借此机会检查安装矫正器械等工作。返回来再处理已被压迫止血的截骨部位，用特制的椎体后缘器械，以最快的速度截除椎体后缘，这时硬膜外静脉丛会有活跃的出血，椎体后缘截骨完成后（图4），立即用钢丝拉拢弓根螺钉，拧紧钢丝使截骨间隙闭合，硬脊膜松弛膨胀和增宽，压迫硬膜外静脉丛起止血作用，到截骨间隙完全闭合后，伤口深部出血可完全停止。
图3切除椎体，暂保留椎体后缘（略）
图4切除椎体后缘被保留的骨皮质（略）
（5）内固定方法：截骨断端可用椎板下穿钢丝或弓根螺钉加钢丝拉拢的方法使截骨间隙闭合。在侧弯凹侧截骨部位之上下远端用分离棍进行撑开，维持脊柱的伸直（图5），再加椎板下穿钢丝固定棍。凸侧截骨断端的弓根螺钉用钢丝拉拢，上下远端的分离棍撑开和Luque钢丝的拧紧，三者应该同时交替进行，直至截骨间隙闭合，脊柱伸直，分离棍贴在椎板上为止，最后补加椎板后植骨。
图5椎弓、椎体截骨完成后的内固定方法（略）
脊柱后凸的截骨术：应切除两侧相对称的椎弓根，沿椎弓根和椎体的外侧缘做基底向后的楔形截骨，常用的方法有3种：（1）保留椎体两端的终板（end plate），只在椎体的腰部作楔形截骨，使截骨面直接对合而代替植骨。（2）包括1个椎间隙的椎体楔形截骨术。（3）包括2个椎间隙的整个椎体切除术。自椎体前缘上下两端埋入纵行骨条植骨，后凸矫正后能使椎体后缘闭合，前缘的骨条起支撑作用。
脊柱后侧凸的截骨术：除同样椎板切除暴露硬膜之外，仅切除单侧椎弓根，在椎体上做成一基底向后外侧方的楔形截骨。从截骨部位上下脊椎的椎弓根内，向着椎体的方向钉入螺钉各1枚，然后用钢丝拉拢螺钉闭合截骨间隙。在截骨线的周围填入松质骨块植骨。
3 结果
本组185例中能随访到的120例，随访期限2～19年，截骨断端愈合良好，平均矫正率的丧失在5°以内。有1例5岁男孩因年龄小骨质软弱，术后发生下端脱钩，3例发生上端脱钩，均用二次手术进行椎板下穿钢丝固定棍的方法得到妥善解决。其余116例未见有脱钩断棍者。1例术后1年因局部摩擦引起感染，摄X线片。见骨性融合良好，拆除固定物，伤口很快愈合。1例有暂时性根性疼痛，以后逐渐消失。其余病例均无脊髓损伤和神经系统并发症发生。
典型病例介绍：
例1，患者，女，19岁，于14岁时背部向后凸起一小包，并有背痛乏力出汗和低烧等结核症状。X线射片诊断为T11、12结核，在其他曾行两次结核病灶清除术，术后发热背痛等症状逐渐消失，全身情况恢复较快，但角形脊柱后凸逐年加重，留下丑陋的后凸畸形，于1990年5月24日入院，病人和家属要求矫正后凸畸形。检查所见两侧腰部均有倒八字切口痕迹，X线侧位片见T11为中心角形后凸畸形Cobb?s角88°，正位片见双侧T11、12肋骨近段已被切除，无椎旁脓肿及腰大肌脓肿、椎体缺损区骨质稳定，血沉正常。诊断：结核性角形脊柱后凸（病灶稳定）。经头盆环牵引33 d后在局麻下行全脊柱截骨矫正畸形〔10〕，术后后凸角变为11°，矫正率为87.5%，正侧位X线片（图6）及人体外形完全恢复正常。于8月14日给予石膏背心固定而出院。例2，患者，女，15岁，患先天性脊柱后侧凸，术前脊柱后凸111°，侧凸70°。术后脊柱后凸变为37°，侧凸变为20°。身高增加12 cm，随访3年人体外型完全正常，身高1.52 m（图7）。
图6a～b患者，女，19岁，结核性脊柱后凸，Cobb?s角88°，曾2次在其他医院行结核病灶清除术，病灶已稳定，但遗留严重的角形驼背（略）
图6c～d同一病例，患者行全脊柱截骨术后，Cobb?s角变为11°，人体外型完全恢复正常（略）
图6e～f同一病例，患者术前X线正、侧位片。正位片上可见清除病灶时，两侧肋骨已被切除。侧位片显示角型脊柱后凸88° （略）
图6g～h术后X线侧位片，见角型脊柱后凸变为11°，角型后凸消失，脊柱完全伸直 （略）
图7患者，女，15岁，患先天性重度脊柱后侧凸畸形，经头盆环牵引全脊柱截骨加器械矫正术，手术前后对照（略）
图7a术前身高1.3 m （略）
图7b术后身高1.42 m（略）
图7c术后3年随访1.52 m，已接近正常人身高标准，人体外形完全恢复正常（略）
图7d～e同一病例先天性脊柱后侧凸术前侧位后凸角111°。术前正位，侧凸角70°（略）
图7f～g同一病例术后侧位，后凸角变为37°。术后正位，侧凸角变为20°（略）
4 讨论
本组对脊柱弯曲的矫治工作，大致可分为3个时期：单纯器械矫治时期；牵引加器械矫治时期；牵引、截骨加器械矫治时期。
4.1 单纯器械矫治脊柱弯曲
是从1962年Harrington手术问世之后，再加上Luque手术传入，利用其纵向撑开力及横向推拉力来矫正脊柱弯曲畸形，对一些弯曲在50°～80°以内的病例，年龄小、不僵硬的病例，能产生较好的效果。但对重度（90度以上）脊柱弯曲，无论是用任何单纯器械的方法，包括CD、TSRH、ISOLA、USS、VSS等都难以达到满意的矫正。单纯器械对旋转的矫正作用，也只限于弯度小、旋转轻的病例，对弯度大、旋转重的病例，也很难达到满意的矫正。
4.2 牵引加器械矫治脊柱弯曲
对重度、僵硬型、软组织挛缩型脊柱弯曲，术前采用垂直悬吊或头盆环牵引，直至软组织松解，躯干拉长，脊柱弯曲度减轻后，择期再做置入器械的矫正术，所得到的矫正效果远比单纯器械的方法优越。作者应用头盆环牵引作术前准备的成功经验，通过185例患者的临床应用，认为确实能把重度，无法矫正的脊柱侧弯变成可以置入器械矫治的脊柱侧弯，收到了较好的治疗效果。
4.3 牵引、截骨加器械矫治脊柱弯曲
应用头盆环牵引作术前准备，全脊柱截骨矫正脊柱弯曲畸形，再加上合理的置入器械固定，是治疗重度脊柱弯曲的有效手段。
在Armstrong设计基础上，作者设计并采用了一期经后路行椎弓椎体联合截骨加器械矫正的方法，给185例脊柱后凸，后侧凸和侧凸的病例做了顶椎（apex）部位的楔形切除，全脊柱截骨加器械矫正术，一次性将弯曲的脊柱达到或接近完全伸直。消除置入器械与脊柱之间在形状上弓与弦的关系，增加了脊柱的稳定性，使术后平均矫正率达到70.32%，其效果明显优于单纯器械矫正或一期松解截骨加二期器械矫正的方法。但必须采用作者设计的专门手术器械和手术方法，经后路一次行椎弓椎体联合截骨术（围绕硬膜管的环截）。根据脊柱弯度的大小和方向决定椎弓椎体楔形切除的度数和方位。本组185例中的120例术后随访除2例并发根性分布区皮感异常之外，无脊髓神经并发症发生。120例随访2～19年植骨愈合良好，平均矫正率的丧失在5°以内，在人体外形和X线片上均取得满意结果。
全脊柱截骨术治疗脊柱后凸和后侧凸，为一冒险性极大的手术操作，稍有不慎将会造成出血死亡或不可逆性瘫痪。当进行椎体截骨时，椎体松质骨窦的出血和硬膜外静脉丛的出血量甚大，如果止血方法不得当，手术操作不熟练和手术时间的延长将会使病人失血死亡。椎体截骨需要绕过椎管在出血中进行快速操作。全脊柱截骨术对脊柱后凸和后侧凸的矫正效果非常显著，本组185例平均矫正率为70.32%，是其他方法所难以达到的，其矫正作用产生在后凸或后侧凸主弯的顶点，而不是在主弯上下的几个椎间隙上起代偿作用。
全脊柱截骨术治疗锐角型脊柱后凸和后侧凸的价值，除强直性脊柱炎的后凸截骨术已成为定型手术外，其他类型的后凸或后侧凸尚缺乏有效的治疗方法。前后路两期手术对病人打击大，而且在矫正效果上也并不理想，故一次性全脊柱截骨术为治疗这类病人的有效方法。特别是锐角型后凸或后侧凸是经后路一次性全脊柱截骨楔形切除的适应证。
4.4 椎体截骨时出血和止血问题
当椎体截骨时可能造成出血的来源有三：（1）椎体松质骨窦；（2）硬膜前静脉丛；（3）横过椎体的肋间血管或腰动静脉。为防止这些出血，应该认真地进行椎体的骨膜下剥离，以免损伤横过椎体的血管。在椎体上作截骨时应该做成整齐的刀切面，以便进行骨蜡涂抹止血。应保留椎体后缘靠近硬膜管的薄层骨片，留待最后用最快的速度处理。截骨完成，截骨间隙复位闭合后，由于硬膜管的缩短膨胀，压迫硬膜外静脉丛出血停止。
4.5 适应证
由各种不同原因所致的，位于T10～L3范围内的脊柱后凸、后侧凸，其弯曲度在45°～186°（Cobb?s）者均可用头盆环牵引3～6周，根据牵引后的改善情况决定如何手术治疗。后凸或后侧凸顶点部位，有数节椎骨骨性融合者，并非手术的禁忌证。手术适应证：如先天性脊柱后凸、后侧凸；特发性脊柱后侧凸；结核性脊柱后凸（结核病灶已稳定者）；创伤性脊柱后凸、后侧凸；脊柱侧弯矫正植骨术后的复发病例等均为本手术的适应证。根据脊柱弯度的大小不同，楔形截骨的范围分为：椎体腰部截骨和包括1～2个椎体间隙的截骨。
4.6 禁忌证
（1）年龄在25岁以上，且伴有骨质疏松的病例，术前测定凝血机制不好的病例，术中出血可能较多，应严格考虑能否采取手术治疗，必要时也可在手术中更换其他手术方法。（2）结核性重度后凸，其弯曲度已经变成U型攀，且伴有角形后凸的上下段脊柱前凸者其Cobb?s角在120°以上者，无论用否头盆环牵引，其矫正效果和矫正率总是不满意的。（3）伴有先天性心脏病或Marfan?s综合征的病例，选择手术时应该慎重。（4）伴有脊髓纵裂的病例，术前应作脊髓造影和CT检查确定诊断后，必要时可先切除椎体后缘骨嵴，并非本手术的绝对禁忌证。
4.7 并发症及其防治
经后路做全脊柱截骨术为难度高和危险性大的手术操作，术中可能发生的并发症：（1）对脊柱的解剖概念不明确，手术操作不熟练，止血方法不得当，拖长了手术时间，可因出血过多而造成低血容量休克，甚至危及生命。（2）围绕硬膜管的环形截骨术，时刻具有损伤脊髓造成瘫痪的可能性，特别是当全脊柱截断之后，截骨间隙的增宽或移位均能造成脊髓过牵或压迫损伤。（3）全脊柱环形截骨不彻底靠硬掰来矫正畸形也是造成脊髓损伤原因。由于该手术是在局麻下进行，术中病人可以立即回答问话是个有利条件。
4.8 晚期并发症应予以重视
（1）保留终板截骨，正确的做到骨面对骨面，椎体间骨性愈合良好，若在椎间隙上进行截骨，则应注意做椎体间和椎板间的碎骨块植骨，否则会发生骨不连和形成假关节。（2）矫正度数的丧失问题，由于作者手术的病例大多系发育期间的儿童，因进行了凸侧压缩和凹侧撑开，故在2年后随访时，有些病例不但没有度数的丧失，反而有继发性矫正现象出现。（3）因手术后一次性将脊柱伸直，大大减少了器械的承受力，故脱钩断棍不易发生。
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